Nicht viel mehr als das eigene Zelt und die endlose weiße Weite

Wie bereits im Vorspann erwähnt, arbeitest du an einem außeruniversitären Forschungsinstitut, dem Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung. Möchtest du dich und dein Dissertationsvorhaben kurz vorstellen?

Ich bin Nicolas Stoll, 28 Jahre alt, geboren in Berlin, und habe seit fünf Jahren mit dem Alfred-Wegener-Institut, dem Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), zu tun. Meinen Bachelor habe ich in Geowissenschaften gemacht, mit dem Wunsch unseren Planeten besser zu verstehen. Schnell habe ich gemerkt, dass mich der Ozean und die Eismassen unserer Erde faszinieren und diese gleichzeitig einem immer akuter werdenden Problem ausgesetzt sind. Ein Praktikum am AWI vor fünf Jahren, gefolgt von zwei Expeditionen mit dem Forschungsschiff FS SONNE, haben mich darin bekräftigt, mich in diesem Gebiet zu spezialisieren. Dies führte letztendlich zu Jobs als Studentische Hilfskraft in mehreren Sektionen des AWIs, einer Masterarbeit in der Glaziologie-Sektion und drei Expeditionen in die Polarregionen. Neben einem achtwöchigen Aufenthalt auf dem Forschungseisbrecher POLARSTERN zur Untersuchung des antarktischen Meereises hatte ich das Glück, zweimal Teil der Eiskernbohrung des East Greenland Ice Core Project (EGRIP) in Nordost-Grönland zu sein. Dieses Projekt ist einzigartig, da über mehrere Jahre hinweg der erste Eiskern aus einem schnell fließenden Eisstrom, dem Nordost-Grönlandischen Eisstrom, gebohrt wird. Seit über 50 Jahren werden Eiskerne in der Antarktis und Grönland gebohrt, bisher allerdings nur in Gegenden, in denen sich das Eis mit wenigen Metern pro Jahr bewegt – das ist technisch einfacher und die Eisschichten sind weniger gestört, was für die Klimarekonstruktion essentiell ist. Beim EGRIP-Kern steht der Fluss des Eises im Vordergrund, welches sich innerhalb des Eisstromes mit 50–60 Metern pro Jahr in Richtung des Arktischen Ozeanes bewegt. Diesen Eiskern zu untersuchen, ist das Hauptziel meiner Promotion. Dafür gucke ich mir Eisproben im Detail an und verbinde Fachwissen und Methoden aus den Bereichen Geologie, Chemie und Glaziologie miteinander. Ich untersuche z. B. wie Eiskristalle geformt und orientiert sind, welche Einschlüsse (z. B. Staubpartikel) sich in den Proben befinden und wie sich diese Eigenschaften sich mit der Tiefe ändern. Daraus können wir die im 2.650 Meter dicken Eisschild herrschenden Deformationsprozesse, und damit die Bewegung des Eises, der letzten Zehntausenden von Jahren rekonstruieren.

Dein Forschungsbereich ist die Glaziologie. Wie können wir uns als Lai*innen deinen Arbeitsalltag vorstellen? Arbeitest du viel im Labor und vor dem Computer oder bist du auch regelmäßig unterwegs, um im Feld zu forschen?

Zu „normalen“ Zeiten, vor COVID-19, war mein Arbeitsalltag sehr divers. Die meiste Zeit verbringe ich natürlich am Computer, so wie eigentlich alle Wissenschaftler*innen. Das heißt sich mit Kolleg*innen aus aller Welt austauschen, Literaturrecherche, Datenarbeit und Publikationen verfassen. Deutlich aufregender ist Feldarbeit. Für mich geht es dafür jährlich in den Norden des Grönländischen Eisschildes. Dort findet seit 2016 von Ende April bis Ende August die EGRIP-Tiefbohrung statt, bei der ich sechs bis acht Wochen mithelfe und mich vor allem um physikalische Messungen des Eises kümmere. Das ist jedes Mal wieder eine sehr schöne und besondere Erfahrung. Man lebt kurzzeitig total isoliert an einem der unzugänglichsten Orte dieser Erde. Es gibt nicht viel mehr als das eigene Zelt, die 30 Kolleg*innen aus aller Welt und eine endlose weiße Weite. Im Feld erheben wir so viele Daten wie möglich; einige Geräte sind allerdings zu groß oder aufwändig und dementsprechend nur im Labor benutzbar. Den im Feld gewonnen Datensatz benutze ich, um mir Proben herauszusuchen und diese am AWI weiter zu untersuchen. Ich benutzte z. B. Raman-Spektroskopie und schieße mit einem Laser auf mikrometergroße Einschlüsse im Eis, um zu analysieren, aus welchen Mineralen diese bestehen. Wir arbeiten auch viel mit Kolleg*innen von anderen Universitäten bzw. außeruniversitären Instituten zusammen und so gibt es auch kurze Messkampagnen z. B. in Utrecht oder Kopenhagen. Im Frühjahr 2021 werde ich für drei Monate nach Venedig gehen, um dort an der Universität Vergleichsmessungen an meinen bereits bearbeiteten Proben durchführen – falls die COVID-Situation es zulässt. All diese Daten werden dann schlussendlich wieder am Computer analysiert und ausgewertet, auf Konferenzen vorgetragen und diskutiert und im besten Fall publiziert. Am AWI selber betreue ich noch Praktikant*innen und Studierende, kümmere mich um unsere Eislabore und gebe Führungen für Schulklassen oder Erwachsene, die einen Einblick in die Polarforschung bekommen wollen.
Die Vielfalt meiner täglichen – und langfristigen – Arbeit ist mir sehr wichtig und einer der Hauptgründe, nach der Beendigung meiner Promotion wenn möglich in der Wissenschaft zu bleiben.

Der Klimawandel spielt für deine Forschung sicherlich eine zentrale Rolle. Wie genau sieht der Zusammenhang zwischen deiner Arbeit und dem Klimawandel aus? Betreibst du Klimawandelforschung?

In der Polarforschung ist der Klimawandel seit Jahrzehnten das zentrale Thema, da sich die Polarregionen weltweit am schnellsten erhitzen und gleichzeitig essentielle Elemente unseres Klimasystems beherbergen. Die jährlich geringer werdende Ausdehnung von arktischem Meereis, der fortlaufende Masseverlust von Eisschilden und Gletschern oder die Erwärmung der polaren Wassermassen sind sogenannte „Kippelemente“, die Prozessen unterliegen, die ab einem gewissen Punkt nicht mehr zu stoppen oder umzukehren sind. Diese Prozesse besser zu begreifen ist eine große Aufgabe, die nur von vielen Schultern getragen werden kann. Ich versuche, die Bewegung des Eises des Grönländischen Eisschildes besser zu verstehen und damit einen kleinen Beitrag zu leisten. Das Fließen des Eises von Eisströmen ist bisher mit Computermodellen nicht realitätsnah zu berechnen und damit entstehen hohe Unsicherheiten bezüglich des zukünftigen Meeresspiegelanstieges. Der Meeresspiegel wird zu einem großen Teil vom Antarktischen- und Grönländischen Eisschild mit Eis „gefüttert“. Höhere Temperaturen können zu schnellerem Eisfluss führen und damit zu mehr Süßwasser im Ozean und einem globalen Meeresspiegelanstieg. Meine Arbeit ist also Grundlagenforschung, die sich nicht primär mit dem globalen Klimawandel, aber Komponenten davon beschäftigt. Zusätzlich liefert der EGRIP-Bohrkern neue hochaufgelöste Daten über die Temperaturen und Bedingungen auf unserer Erde in den letzten Zehntausenden von Jahren, welche wiederum für die Berechnung von Zukunftsprognosen benutzt werden.

Stichwort Wissenschaftskommunikation: Du machst auch Führungen für Schulklassen. Wie erklärst du Schüler*innen die hochkomplexen Themen und Gegenstände, mit denen ihr euch am AWI beschäftigt, auf verständliche Art und Weise?

Der Vorteil am AWI ist, dass wir Vieles, mit dem wir uns theoretisch oder im Feld beschäftigen, plastisch zeigen können. Wir haben mehrere Eislabore, die bis zu -30 Grad Celsius kalt sind, in denen an echten Eisproben geforscht wird und die es ermöglichen, anschaulich Prozesse zu erklären und zu zeigen. Beispiele sind zentimeterdicke Aschelagen von Vulkanausbrüchen im Eis, besonders gewachsene Eiskristalle oder 50.000 Jahre alte Eisproben zur Messung des CO2-Gehaltes. Wenn die Schüler*innen dazu noch original Polarkleidung anziehen können, ist es relativ einfach rüberzubringen, warum die Polarregionen einen so großen Reiz ausüben. Wenn man diesen Reiz zeigen kann, ist es deutlich einfacher Fakten, Probleme und komplexe Zusammenhänge zu vermitteln. Dazu habe ich mittlerweile eine umfangreiche Sammlung an (oft eigenen) Bildern, Videos und Animationen zu diversen Bereichen meiner Forschung. Besonders ansprechende visuelle Mittel sind wichtig, um Schüler*innen nicht zu langweilen und damit ihre Aufmerksamkeit zu verlieren. Klassischen Frontalunterricht und lange Monologe vermeide ich, stattdessen gebe ich mein Bestes, um halbwegs am Zahn der Zeit zu bleiben und die Schüler*innen einzubinden, so oft es geht. Ich versuche auch, einen persönlichen Bezug zu unserer Umwelt herzustellen. Der Klimawandel betrifft eben nicht nur einen einsamen Eisbären im hohen Norden, sondern uns alle – und besonders die Jüngeren unter uns. Meiner Erfahrung nach klappt das am besten – mit Schüler*innen sowie Erwachsenen –, wenn man den sehr schmalen Grat zwischen Emotionalität und sachlichen Fakten sicher begeht. Ein komplexes Thema aufs Alltägliche herunterzubrechen, kann eine immense Motivation und Energie erzeugen. Gleichzeitig lerne ich jedes Mal selbst etwas Neues und helfe hoffentlich dabei, den „Elfenbeinturm der Forschung“ einzureißen.